(57)【要約】【課題】  画素電極とソース電極の重なりを有し、かつ列間反転あるいはドット間反転が行われるカラー液晶表示装置において、クロストークの影響を除去する。【解決手段】  薄膜トランジスタによる制御回路を有するTFT基板と、これに対向する対向基板間に液晶材料を挟持し、複数行複数列のマトリクス状に画素が配設され、各行に対してゲートバス、各列に対してソースバスが設けられ、隣接する画素列単位、あるいは行方向に隣接する画素単位で反転駆動が行われる、カラー液晶表示装置において、画素電極に対しその左右端部で、２本の前記ソースバスが重なっており、この重なりによる寄生容量が左右で同じであるように配置され、同じソースバスに接続される画素セルには2種類以上の色層が割り当てられ、かつその割合が等しいことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタによる制御回路を有するTFT基板と、これに対向する対向基板間に液晶材料を挟持し、複数行複数列のマトリクス状に画素が配設され、各行に対してゲートバス、各列に対してソースバスが設けられ、隣接する画素列単位、あるいは行方向に隣接する画素単位で反転駆動が行われる、カラー液晶表示装置において、
画素電極に対しその左右端部で、２本の前記ソースバスが隣接し、あるいは重なっており、これによる寄生容量が左右で同じであるように配置され、
同じソースバスに接続される画素セルには2種類以上の色層が割り当てられ、かつその割合がほぼ等しいことを特徴とするカラー液晶表示装置。
【請求項２】
同じソースバスに接続される画素セル列内の画素ごとに３色以上が同じ割合で割り当てられたことを特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項３】
前記画素電極と前記ソースバスとの重なり部分の絶縁膜は同じ材質かつ一様で、左右の重なり量が等しいことを特徴とする請求項１または２に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項４】
前記色層は前記対向基板上に形成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のカラー液晶表示装置。
【請求項５】
前記色層は前記ＴＦＴ基板上に形成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のカラー液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラー液晶表示装置に関するもので、特にその表示品位を改善された構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置が、あらゆる電子機器に使用され一般的になっている。
【０００３】
このカラー液晶表示装置においては、薄膜トランジスタによる制御回路を有するTFT基板と、これに対向する対向基板間に液晶材料を挟持し、複数行複数列のマトリクス状に画素が配設され、各行に対してゲートバス、各列に対してソースバスが設けられる。また、カラーフィルタは一般にＲＧＢの３色の色フィルタを列単位で順次配設した縦ストライプ配置が採用されることが多く成っている。
【０００４】
また、最近の液晶表示装置においては、画素電極をソース・ゲートなどのバスラインとは異なる層で形成し、さらに画素電極をバスラインに対して重なるようにレイアウトすることで、バスライン自身をバックライトに対する遮光帯として活用し、開口率を増大させているものがある。
【０００５】
図４は液晶表示装置の断面の例を示しているが、TFT基板、対向基板におけるガラス基板は便宜上省略して描いている。液晶層１の上層にはドレイン電極２が設けられており、透過型の場合にはITO層、反射型の場合には反射層などとなっている。液晶層１の下側にはソース電極３，４が形成されている。ドレイン電極２とソース電極３，４との関係は、図４（ａ）のように、ドレイン電極２とソース電極３、４はその水平位置において一部が重なっている場合、および図４（ｂ）のように重ならないが平行かつ近接している場合がある。図４（ａ）のように重なる場合には、その重なり（オーバーラップ）量は液晶表示毎に異なるが、液晶表示装置の内部では各画素について一定である。なお、重ならない場合には、画素電極とソースバスとの隙間からバックライトの光が漏れることを防止するため、ブラックマトリクス等の適当な遮光手段を設ける必要がある。
【０００６】
以上のように、重なり部分や隣接配置部分により、ソース・ドレイン間に寄生容量が発生する。この寄生容量を図３に示すように一つの対向電極に着目してその左右を考え、ＣＳＤＬ  、ＣＳＤＲ  と定義することとする。この寄生容量は前述した重なりや隣接配置があれぱ生じるものである。
【特許文献１】米国公開公報２００２００２４４９１Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようなドレイン電極とソース電極の重なりに伴う寄生容量はクロストーク等の表示不具合の原因となることが知られている。
【０００８】
前述したようなソース電極とドレイン電極間の寄生容量によりクロストークが発生するメカニズムについて説明する。
【０００９】
図５は１つの画素セルをモデル化した回路図であって、液晶セルＣｌｃはゲート線Ｇにゲートが接続されたトランジスタＴを介してソースバスＳに接続され、このトランジスタをオンすることによりソースバスのデータが液晶セルＣｌｃに印加される。この液晶セルと並列に記憶容量Ｃｓｔが存在する。また、トランジスタＴと液晶セルＣｌｃの接続点である画素電極とソースバス間には図４に倣い、寄生容量ＣＳＤＬが、隣接ソースバスとの間には寄生容量ＣＳＤＲが存在している。
【００１０】
このうち、特に隣接するソースバスとの間の寄生容量は大きな影響を与える。すなわち、これはソース信号の変動が図３あるいは図４のＣＳＤＲを介して画素電位を変動させることにより起きる。この変動された電位は、画素の電位にとっては、実効電圧を小さくする（ロスする）ように働く。
【００１１】
図６には、ソースバスの信号の周期的な矩形状の変化に応じて画面上端の画素および下端の画素に現れる通常の波形を示しており、図７はソースバスにデータ信号が与えられたときに、クロストークの影響により図６と同様の画素における画素信号レベルに影響が出ている様子を示している。このようなクロストークが存在するため、商品化が妨げられることもある他、クロストークの程度が軽い場合であっても、画素電子の実効値をロスするため、ソース信号レベルを大きくとる必要があることから、消費電力は増加する。
【００１２】
これを改善するために、画素にとって左右に配置されるソースバス電位の極性が＋／−逆であれば、見かけ上の画素電位は左右のＣｓｄの中間に存在できるため、前述したロスはキャンセルされることが期待できる。
【００１３】
すなわち、隣接列において互いに極性が反転するように交流駆動する列反転（Column Inversion）駆動あるいは、行方向に隣接するドット単位で極性が反転するように交流駆動するドット反転（Dot Inversion）駆動を行うことにより、上述した現象をある程度解消できることが期待される。
【００１４】
しかしながら、このような画素列単位、あるいは行方向に隣接する画素単位で反転駆動が行われる場合、従来は、多くのＲＧＢ画素が縦ストライプ状に配置されているため、このような場合、単色の窓、たとえば白の背景の中央部に正方形の黒の窓などを表示させた場合に画素の左右の極性が逆にならず、クロストークが発生してしまう。
【００１５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、画素電極とソース電極の重なりを有し、かつ列間反転あるいはドット間反転が行われるカラー液晶表示装置において、クロストークの影響を除去したカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、薄膜トランジスタによる制御回路を有するTFT基板と、これに対向する対向基板間に液晶材料を挟持し、複数行複数列のマトリクス状に画素が配設され、各行に対してゲートバス、各列に対してソースバスが設けられ、隣接する画素列単位、あるいは行方向に隣接する画素単位で反転駆動が行われる、カラー液晶表示装置において、
画素電極に対しその左右端部で、対向電極である２本の前記ソースバスが重なっており、この重なりによる寄生容量が左右で同じであるように配置され、
同じソースバスに接続される画素セルには2種類以上の色層が割り当てられ、かつその割合が等しいことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、隣接する画素列単位、あるいは行方向に隣接する画素単位で反転駆動が行われる、カラー液晶表示装置において、画素電極に対しその左右端部で、２本のソースバスが重なりによる寄生容量が左右で同じであるように配置され、同じソースバスに接続される画素セルには2種類以上の色層が割り当てられ、かつその割合が等しく設定されているため、１本のソースバスによる駆動が左右の画素における寄生容量によるレベル変化を反転駆動により平均化するため、全体としてクロストークの影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
【００１９】
図１は、本発明にかかるカラー液晶表示装置の一実施例を示す平面図でカラーフィルタの配置を示すものである。すなわち、この例では複数のソースバス１０間に設けられたカラーフィルタはＲＧＢの３色が一定の順番に接続されるようにレイアウトされており、隣の列とは異なる色となっている。したがって、各色の割合はこの表示装置全体として正確に三分の一ずつになっている。なお、列ごとの色の割合がほぼ同じであれば、隣接する列の色配置は異なっている必要はなく、同じであっても良い。
【００２０】
図３は図１における等価回路図ソースバス間に設けられるドレイン電極との間に形成される寄生容量はすべての色に対して左側はＣＳＤＬ  、右側はＣＳＤＲ  となっており、これらは等しく設定される。すなわち、一般的には挟まれる絶縁材料が一様なものであれば、ドレイン電極とソース電極の重なり面積が同じであればよい。しかし面積が異なっても材質、距離、形状などを変えることにより寄生容量が同じとなっていればよい。
【００２１】
これにより、単色の窓表示をした場合でも画素の隣り合うソースバスの信号は、ＲＧＢ各色の窓と背景の電位が均等に存在するため、反転駆動により補償され、クロストークは目に見える形では発生しない。
【００２２】
図１に示した色配置は１列に３色を均等に持つものであればどのような配置でも良く、図１の２列目と３列目を入れ替えたもの、これらを上下対称あるいは左右対称にしたもの、点対称にしたものでも良い。
【００２３】
図２は１列に３色を連続した２画素ずつ配置し、全体として同じ割合となるようにしたものである。この場合も２列目と３列目の入れ替え、これらを上下左右対称、点対称にしたものも同様に用いることもできる。
【００２４】
以上の例は色配置が規則的であったが、必ずしもその必要はなく、ソース列に接続される画素の色の割合がほぼ同じであれば良い。
【００２５】
本発明では寄生容量を積極的に利用するようにしているため、これを有効に用いるため、寄生容量を大きくするような構造を採用することができる。
【００２６】
例えば、画素とソースバスとを隔てる絶縁膜を薄くすることが有効であるが、これにより製造に要する時間を短縮したり、工程費、材料費を抑制したりする付随的な効果を奏することが可能になる。
【００２７】
また、この絶縁膜を薄くすることで、絶縁膜をなくした領域との段差を小さくすることができるので、液晶の配向が乱れた場合に起きるドメインなどの現象を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかるカラー液晶表示装置の画素ごとの色配置の一例を示す概念図である。
【図２】本発明にかかるカラー液晶表示装置の画素ごとの色配置の他の例を示す概念図である。
【図３】本発明にかかるカラー液晶表示装置における寄生容量を示す模式回路図である。
【図４】液晶セル内のドレイン電極、ソース電極および形成される寄生容量を概念的に示す断面図である。
【図５】液晶セルにおける寄生容量モデルを示す回路図である。
【図６】液晶表示装置における通常の波形を示す波形図である。
【図７】液晶表示装置におけるクロストークの影響を示す波形図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  液晶
２  ドレイン電極
３、４  ソース電極
１０  ソースバス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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